JP6544081B2 - 無線通信システム、無線通信装置、無線通信装置の制御方法、および無線通信装置の制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システム、無線通信装置、無線通信装置の制御方法、および無線通信装置の制御プログラムに関し、特に複数の無線端末の同一の周波数帯における通信の制御に関する。

多数の無線端末が同一の周波数帯（チャネル）において通信を行うとき、複数の端末が同じタイミングで無線信号の送信を行うと、受信端末においてそれらの無線信号が干渉し、通信が阻害されることがある。それに対し、無線信号の干渉を避けるような通信を、時分割での多元接続（ＴＤＭＡ: Time Division Multiple Access）により実現することができる。例えば、特定の端末（管理端末）が、他の端末にそれぞれの端末が信号を送信するための時間帯（タイムスロット）を割り当てることで、多数の端末に無線信号の衝突を起こさず同じチャネルで通信を行わせる方式がある。この方式は、集中管理型ＴＤＭＡ通信方式と呼ばれる。

このような方式では、管理端末以外の端末は、ネットワークへと加入するときに自端末のタイムスロットを管理端末へ問い合わせる信号を送信する。管理端末は、その信号に対する返信で問い合わせ元の端末へとタイムスロットを通知することで、タイムスロットの割り当てを実現する。

またタイムスロット割り当て済みの端末がネットワークから離脱したことを、管理端末が検知すると、管理端末はタイムスロットの割り当てを削除し、そのスロットを他の端末へと割り当て可能にすることができる。こうすることで、端末の移動などでネットワークへの参加、離脱が発生する状況でも、端末の存在、不在に合わせてタイムスロットを割り当てることが可能となる。

特許文献１では、移動無線端末の通話中に呼切断があった場合に、一定時間の間、当該端末が使用していたタイムスロットを確保し続け、上記一定時間内に当該端末が復帰した場合にはタイムスロットを継続利用させることが、提案されている。これにより特許文献１では、一定時間内に呼切断が起きた端末に対して、確実にタイムスロットを再度割り当てることができるようになる。

特開平７−３０９４３号公報

しかしながら、上述したタイムスロットの割り当て方式には、以下のような課題がある。

ＴＤＭＡにより通信を行う無線端末が、移動などの理由により一旦ネットワークから離脱した後で、当該端末がネットワークに復帰しようとした場合を考える。第一の課題は、このような無線端末がネットワークから離脱し、その後にネットワークに復帰しようとした時に、その都度制御信号が発生するという点である。その理由は、ネットワークに復帰しようとした時に、以前使用していたタイムスロットが利用可能であったとしても、ネットワークへの加入処理を再度行わなければならないためである。

図１（ａ）〜図１（ｃ）に示す例を使って説明する。図１（ａ）はタイムスロットの割り当ての初期状態を示す概観図であり、図１（ｂ）は端末の移動によるネットワークからの離脱状態を示す概観図であり、図１（ｃ）は端末が再接近し元の位置に戻った状態を示す概観図である。初期状態（図１（ａ））で、端末Aを管理端末とし、端末A〜Eにタイムスロットが既に割り当てられている状態となっている。

ここから端末E、Dが移動しネットワークから離脱すると（図１（ｂ））、端末の離脱を検知した端末A（管理端末）は離脱した端末E、Dのタイムスロットの割り当てを消去し、当該タイムスロットを他の端末へと割り当て可能な状態にする。その後、図１（ｃ）のように端末E、Dが再接近してきた際に、タイムスロットの割り当てが変更されていない。このため、端末E、Dがもともと使用していたタイムスロットが空きスロットのままであったとしても、端末E、Dはネットワークへの加入処理（タイムスロットを管理端末に割り当てさせる処理）を行わなければならない。

このように、背景技術の集中管理型ＴＤＭＡ通信方式では、一度端末がネットワークから離脱すると、その後、復帰する際に、必ず再度加入処理を行う必要があり、その都度制御信号が発生する。特許文献１では、管理端末が離脱した端末が使用していたタイムスロットを記憶しておき、一定時間内に復帰した場合には当該タイムスロットを復帰した端末へと割り当てる技術が示されているが、この技術では再加入するときに制御信号を削減することができない。すなわち、本発明が解決しようとする課題は解決されない。

第二の課題は、一度ネットワークから離脱した多数の端末が元のネットワークへと再度加入する処理において、復帰した端末が再度通信を行えるようになるまでに時間がかかることである。以前使用していたタイムスロットが他の端末に割り当てられていない状態であったとしても、管理端末に改めてタイムスロットを問い合わせる処理を行わなければならず、それが完了するまで通信を行うことができなかった。

特にマルチホップ環境においては、再度通信を行えるようになるまでに時間がかかるという課題が、顕著になる。図２（ａ）〜図２（ｃ）に示す例を使って説明する。図２（ａ）はマルチホップ環境でのタイムスロットの割り当ての初期状態を示す概観図であり、図２（ｂ）は端末の移動によるネットワークからの離脱状態を示す概観図であり、図２（ｃ）は端末が再接近し元の位置に戻った状態を示す概観図である。初期状態（図２（ａ））で、端末Aを管理端末とし、端末A〜Fにタイムスロットが割り当てられ、マルチホップのネットワークを構成している。ここから、端末D、E、Fが離脱（図２（ｂ））したのち、再接近し元の位置に戻った場合（図２（ｃ））を考える。このとき、まず、ネットワークに近い端末Eが加入処理を行い、その参加処理が完了したのち端末Eを介して端末D、Fの参加処理が行われる。すなわち、複数の端末がネットワークに復帰する際には、ネットワーク中の端末と直接通信可能な近い距離の端末から順次加入処理が行われるため、マルチホップ環境では複数の端末それぞれが通信可能となるまでに時間がかかる。

［発明の目的］
本発明の目的は、ある端末が一旦ネットワークから離脱した場合に、その後、当該端末がネットワークに復帰する際の制御信号を削減できる無線通信システム、無線通信装置、無線通信装置の制御方法、および無線通信装置の制御プログラムを提供することにある。

本発明の他の目的は、ある端末が一旦ネットワークから離脱した場合に、その後、当該端末がネットワークに復帰する際に短時間で再度ネットワーク内の端末との通信が可能となる無線通信システム、無線通信装置、無線通信装置の制御方法、および無線通信装置の制御プログラムを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明に係る無線通信システムは、無線通信システムを構成する各端末に通信資源を割り当てる機能を有する管理端末と上記通信資源が割り当てられるその他の端末を有し、
上記管理端末は、
通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子を含む信号を発信する手段と、
過去に自端末が通信資源を割り当てた端末が、自端末と通信可能であるかを判断する手段と、
通信不可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられていないものとみなす手段と、
通信可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられているものとみなす手段
とを有する。

本発明に係る無線通信装置は、無線通信システムを構成する各端末に通信資源を割り当てる機能を有し、
通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子を含む信号を発信する手段と、
過去に通信資源を割り当てたことがある、上記無線通信システムを構成する端末と通信可能であるかを判断する手段と、
通信不可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられていないものとみなす手段と、
通信可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられているものとみなす手段
とを有する。

本発明に係る無線通信装置の制御方法は、無線通信システムを構成する各端末に、通信資源を割り当てる無線通信装置の制御方法であって、
上記通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子を含む信号を発信し、
過去に通信資源を割り当てたことがある、上記無線通信システムを構成する端末を相手先として通信可能かどうか判断し、
上記判断の結果、通信可能である場合には上記端末には通信資源が割り当てられていないものとみなし、通信不可能である場合には上記端末には通信資源が割り当てられていないものとみなす。

本発明に係る無線通信装置の制御プログラムは、無線通信システムを構成する各端末に、通信資源を割り当てる無線通信装置の制御プログラムであって、コンピュータに、
上記通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子を含む信号を発信する処理、
過去に通信資源を割り当てたことがある、上記無線通信システムを構成する端末を相手先として通信可能かどうか判断する処理、および
上記判断の結果、通信可能である場合には上記端末には通信資源が割り当てられていないものとみなし、通信不可能である場合には上記端末には通信資源が割り当てられていないものとみなす処理を行わせる。

本発明によれば、ある端末が一旦ネットワークから離脱した場合に、その後、当該端末がネットワークに復帰する際の制御信号を削減できる。

（ａ）はマルチホップ環境でのタイムスロットの割り当ての初期状態を示す概観図であり、（ｂ）は端末の移動によるネットワークからの離脱状態を示す概観図であり、（ｃ）は端末が再接近し元の位置に戻った状態を示す概観図である。 （ａ）はマルチホップ環境でのタイムスロットの割り当ての初期状態を示す概観図であり、（ｂ）は端末の移動によるネットワークからの離脱状態を示す概観図であり、（ｃ）は端末が再接近し元の位置に戻った状態を示す概観図である。 本発明の第１の実施形態の無線通信システムが対象とするネットワークを示す図である。 本発明の第１の実施形態の管理端末の構成と、この管理端末と通信する一般端末を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の一般端末の構成と、この一般端末と通信する管理端末および他の一般端末を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態の管理端末がスロットを割り当てる処理の流れを示す図である。 本発明の第１の実施形態の管理端末がスロット割り当てを消去または再設定する処理の流れを示す図である。 本発明の第１の実施形態の管理端末がビーコンを発信する処理の流れを示す図である。 本発明の第１の実施形態の一般端末がネットワークに加入するための処理の流れを示す図である。 本発明の第１の実施形態の一般端末がビーコンを転送する処理の流れを示す図である。 本発明の第１の実施形態の一般端末が接続状態を判断する処理の流れを示す図である。 タイムスロットの集合の定め方の例を示す図である。 本発明の第２の実施形態において、管理端末がスロットを割り当てる処理の流れを示す図である。 本発明の第２の実施形態において、管理端末がビーコンを発信する処理の流れを示す図である。 本発明の第２の実施形態において、一般端末がネットワークに加入するための処理の流れを示す図である。 本発明の他の実施形態の管理端末の構成と、この管理端末と通信する一般端末を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態の一般端末の構成と、この一般端末と通信する管理端末および他の一般端末を示すブロック図である。

本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

〔第１の実施形態〕
初めに、本発明の第１の実施形態による無線通信システムについて、説明する。

［構成の説明］
まず、本実施形態において対象とするネットワークについて説明する。本実施形態は図３に示される、複数の無線端末A1、A'1が互いに時分割で通信するようなネットワークN1が対象となる。

図３に示すようにネットワークN1には、単一の管理端末A1とその他の複数の端末（一般端末）A'1とが存在する。ネットワークN1の複数の無線端末のうち、一つの無線端末が管理端末A1となる。これらの各端末は互いに通信可能であり、シングルホップで接続されていてもよいし、マルチホップで接続されていてもよい。各端末にはそれぞれの端末が無線信号を送信できる期間であるタイムスロットが割り当てられており、各端末は自端末が割り当てられているタイムスロットの番号を保持する。また、管理端末は、自端末を含めた全ての端末のタイムスロット割り当て（端末の識別子とタイムスロット番号の組）の情報を保持しているものとする。さらに、各端末は、時分割での通信を実現するために時刻同期しているものとする。この時刻同期は、GPS(Global Positioning System)などの衛星からの信号を用いることや、特定の端末が発する同期用の信号を端末間で共有することで、実現できる。

なお、本実施形態では、タイムスロットは予め決められた長さの周期で繰り返される時間帯（フレーム）を、予め決められた長さの時間で区切って分割したものを指すものとするが、これは異なる方法で定めてもよい。すなわち、タイムスロットは決められた周期で繰り返す必要はなく、予め決められた時刻から始まる期間であってもよいし、管理端末など特定の端末が送信する信号に基づいて決められた期間であってもよい。また、本実施形態では、タイムスロットには重複しない番号が予め割り振られているものとしている。

ネットワーク中の各端末A1、A'1は、定期的に管理端末A1の識別子を含むビーコンを発信する。スロット割り当てを保持しない一般端末A'1はこのビーコンを受信することで、ネットワークの存在を検知する。その後、ビーコンに含まれる管理端末にスロット要求信号を送信し、その信号に対する返信としてスロット割り当て信号を受信することで、スロット割り当てを取得する。詳細は後述するが、このビーコンに含まれる情報を用いてネットワークへの加入処理や、タイムスロットを継続利用するか判断する処理が、行われる。

ネットワーク中の各端末は、ＯＬＳＲ(Optimized Link State Routing)プロトコルなどのプロアクティブに他の端末との間の経路を設定する経路制御プロトコルを、動作させているものとする。詳細を後述するネットワーク中に存在する端末を調査する処理において、この経路制御情報が利用される。ただし、ネットワーク中に存在する端末の調べ方のバリエーションによっては、経路制御プロトコルは異なるものでもよい。

管理端末A1の構成について述べる。管理端末の構成を図４に示す。管理端末A1は、無線通信部A10、スロット管理部A11、一般端末の離脱・復帰検知部A12、スロット変更情報通知部A13、スロット割り当て記憶部A14、およびスロット変更情報記憶部A15を含む。

無線通信部A10は無線信号の送受信を行う。具体的には、無線通信部A10はスロット管理部A11、一般端末の離脱・復帰検知部A12、スロット変更情報通知部A13から通知された信号を送信する。このとき、無線信号の送信は、スロット割り当て記憶部A14に保存されている、自端末に割り当てられているタイムスロット番号に基づいたタイミングで行われる。また、無線通信部A10は、受信したスロット要求信号をスロット管理部A11へ通知する。

加えて、無線通信部A10は他の一般端末A'1の無線通信部A'10と予め定められた経路制御プロトコルに従い制御情報を交換しながら、スロット割り当て済みの任意の端末との間の経路の設定を行う。ここで設定した経路表は上位レイヤのアプリケーションが通信する際に用いられるほか、詳細を後述する一般端末の離脱・復帰検知部A12において、ネットワーク中に存在する端末を調査する処理で用いられる。

スロット管理部A11は、タイムスロット割り当ての管理を行う。スロット管理部A11は、任意の端末へのタイムスロットの割り当てを決定する処理や割り当てを消去する処理を行い、その結果を、当該端末に通知する処理やスロット割り当て記憶部A14、スロット変更情報記憶部A15に保存する処理を行う。

タイムスロット割り当ての管理は、一般端末A'1の参加処理に対するスロット割り当て、離脱した一般端末のタイムスロットの消去、復帰した一般端末のタイムスロットの再設定の３つのパターンの処理からなる。

まず、一般端末A'1の参加処理に対するスロット割り当てが行われる場合について、述べる。スロット管理部A11は、無線通信部A10からスロット要求信号を受信したとき、スロット割り当て記憶部A14を参照する。そしてスロット管理部A11は、スロット割り当て記憶部A14に記憶されていないタイムスロット（空きスロット）を一つ選択し、その番号を含むスロット割り当て信号を、無線通信部A10を介して送信する。

なお、本実施形態では割り当てるタイムスロットの選択は空きスロットの中で番号が最も小さいものを選択するものとするが、これには限られない。すなわち、割り当てるタイムスロットをランダムに選択してもよいし、参加処理を行う端末の識別子や、参加要求信号に含まれる情報を基に選択してもよい。後述するスロット変更情報記憶部A15に保存されている、任意の端末が以前使用していたスロット以外のスロットを、優先的に選択するものとしてもよい。

またスロット管理部A11は、選択したタイムスロットの番号とそのタイムスロットを割り当てた一般端末の組を、スロット割り当て情報としてスロット割り当て記憶部A14に保存する。その後、スロット管理部A11は、スロット変更情報記憶部A15が保持するスロット割り当て消去済み情報を参照する。なお、スロット割り当て消去済み情報は、後述する離脱した一般端末のタイムスロットの消去において、スロット管理部A11が保存する情報である。スロット割り当て消去済み情報に選択したタイムスロットが含まれる場合に、スロット管理部A11は当該スロット割り当て消去済み情報を削除する。そしてスロット管理部A11は、スロットが上書きされたタイミングを表す情報としてスロット上書きタイミング情報を、スロット変更情報記憶部A15に保存する。

本実施形態では、スロット上書きタイミング情報として時刻を保存するものとするが、これに限られない。保存するスロット上書きタイミング情報はシーケンス番号でもよいし、ランダムに発生させた値が重複しない系列を用いてもよい。

離脱した一般端末のタイムスロットの消去について述べる。スロット管理部A11は一般端末の離脱・復帰検知部A12から、一般端末が離脱したこととその識別子の通知を受けた場合に、スロット割り当て記憶部に存在する当該識別子のスロット割り当て情報を削除する。また、このとき削除したスロット割り当て情報（当該識別子とスロット番号の組またはその集合）を、スロット変更情報記憶部A15にスロット割り当て消去済み情報として保存する。

復帰した一般端末のタイムスロットの再設定について述べる。スロット管理部A11は一般端末の離脱・復帰検知部A12から一般端末が復帰したこととその識別子を通知され、スロット変更記憶部に当該識別子のスロット割り当て消去済み情報が保存されている場合、それらのスロット割り当て消去済み情報を削除する。削除したスロット割り当て消去済み情報に含まれる過去に割り当てていたタイムスロットの番号と識別子の組を、その端末のスロット割り当て情報としてスロット割り当て記憶部A14に保存する。

一般端末の離脱・復帰検知部A12は一般端末がネットワークから離脱したこと、または、ネットワークに復帰したことの検知と、スロット管理部A11への通知を行う。一般端末の離脱・復帰検知部A12は、まずネットワーク中に存在する端末を調べ、その情報をスロット割り当て記憶部A14、スロット変更情報記憶部A15に保存されている情報と照らし合わせることで、一般端末の離脱・復帰を検知する。なお、一般端末がネットワーク中に存在するとは、当該端末が管理端末と信号を送受信可能であることを言う。この信号の送受信は、シングルホップでもよいしマルチホップでもよい。

一般端末の離脱・復帰検知部A12の処理の詳細を述べる。本実施形態では、ネットワーク中に存在する端末の調査は無線通信部A10の処理で得られる経路表を用いて判断するものとする。本実施形態では、プロアクティブに経路設定を行う経路制御プロトコルを仮定しているので、ネットワーク中に存在する端末の識別子が、経路表に存在することになる。そのことから、本実施形態では、無線通信部A10の処理で得られる経路表中に識別子が存在する端末をネットワーク中に存在するものと、経路表中に識別子が存在しない端末をネットワーク中に存在しないものと、判断する。本実施形態ではこの処理を予め決められた周期で行うものとするが、これは他の方法で決めたタイミングで行ってもよい。例えば、無線通信部A10が経路制御情報を受信または送信することを契機として行ってもよい。

なお、ネットワーク中に存在する端末の調査は、他の方法を用いてもよい。全ての端末が管理端末と直接通信可能である場合には、管理端末の無線通信部A10において信号の送信を行っている端末の信号を傍受し、ネットワーク中に存在する端末を調べてもよい。また全ての端末が管理端末と直接通信可能である場合には、各端末に自端末が存在することを示す信号を管理端末へ定期的に送信させることで、ネットワーク中に存在する端末を調べてもよい。また、その他のアプリケーションの機能などでネットワーク中の端末を認識するものがあれば、その情報を用いてもよい。

経路制御情報を用いないでネットワーク中に存在する端末の調査を実現する場合には、本実施形態で対象とするネットワークの説明で述べたような、プロアクティブ型の経路制御プロトコルを前提としなくてもよい。

一般端末の離脱・復帰検知部A12ではネットワーク中に存在する端末を調査したのち、その情報をスロット割り当て記憶部A14に保存されている情報と照らし合わせる。スロット割り当て記憶部A14に保存されているスロット割り当て情報に含まれる端末の識別子がネットワーク中に存在する端末に含まれていない場合、一般端末の離脱と判断し、その端末の識別子とともに、スロット管理部A11に通知する。

逆に、ネットワーク中に存在する端末の識別子が、スロット割り当て記憶部A14に保存されているスロット割り当て情報に含まれない場合は、次のようにする。その識別子がスロット変更情報記憶部A15に保存されているスロット割り当て消去済み情報に含まれているならば、一般端末の復帰と判断し、その端末の識別子とともにスロット管理部A11に通知する。

スロット変更情報通知部A13では、スロット変更情報記憶部A15に含まれる、スロット変更スロット上書きタイミング情報をもとにビーコンを生成し、無線通信部A10を介して、送信する。

具体的には、予め決められた周期で、スロット変更情報記憶部A15に保存されているスロット上書きタイミング情報の中で、最も新しいタイミングを示すものを抽出し、その情報を含むビーコンを生成する。生成したビーコンを、無線通信部A10を介して送信する。

スロット変更情報記憶部A15にスロット上書きタイミング情報が存在しない場合は、スロット上書きタイミング情報が存在しないことを示す情報を含むビーコンを生成し、無線通信部A10を介して送信する。このビーコンは、前述の本実施形態が対象とするネットワークの説明で述べた、各端末が送信するビーコンと同一のものである。スロット上書きタイミング情報が存在する場合には、ビーコンには最も新しいスロット上書きタイミング情報と管理端末の識別子の情報が、少なくとも含まれる。スロット上書きタイミング情報が存在しない場合には、ビーコンには管理端末の識別子の情報が少なくとも含まれる。

なお、本実施形態では、スロット変更情報記憶部A15に保存されている時刻形式の情報をそのままビーコンに含ませるものとしているが、これは異なる形式に加工してもよい。すなわち、過去のある時間のあいだスロットが変更されていないことを示す情報に変換し、その情報を含ませてもよい。

ただし、異なるアプリケーション、ネットワークプロトコルの機能を実現するために、何らかのビーコンが送信されるならば、そのビーコンにスロット上書きタイミング情報を含ませてもよい。

ネットワークから離脱した一般端末A'1は、スロット変更情報通知部A13によって生成されるビーコンを参照することで、自端末がネットワークを離脱してからスロット割り当てが変更されているかを知ることができる。その詳細は、一般端末A'1の構成の説明で述べる。

スロット割り当て記憶部A14は、スロット管理部A11から通知されるスロット割り当て情報（端末の識別子と割り当て端末の組）を保存する。この情報は無線通信部A10とスロット管理部A11、一般端末の離脱・復帰検知部A12において参照される。なお、本実施形態では、初期状態においてタイムスロットを割り当て済みの端末についてのスロット割り当て情報を初期値として保持しているものとする。

スロット変更情報記憶部A15は、スロット管理部A11から通知されるスロット割り当て消去済み情報と、スロット上書きタイミング情報を保存する。これらの情報は、スロット管理部A11および一般端末の離脱・復帰検知部A12、スロット変更情報通知部A13において参照される。

次に、一般端末A'1の構成を述べる。一般端末の構成を図５に示す。一般端末A'1は、無線通信部A'10、加入処理部A'11、接続状態判断部A'12、継続利用判断部A'13、およびスロット情報記憶部A'14を含む。

無線通信部A'10では無線信号の送受信が行われる。管理端末や自端末以外の一般端末が送信するビーコンを受信し、加入処理部A'11、接続状態判断部A'12、継続利用判断部A'13に通知する処理が行われる。また加入処理部A'11と管理端末A1の間でネットワーク加入処理のためにやり取りされる制御信号を送受信する処理、および他の端末の信号を転送する処理が行われる。また、管理端末または他の一般端末からビーコンを受信した場合、そのビーコンの転送を行う。加えて、無線通信部A'10は他の端末の無線通信部A10、A'10と予め定められた経路制御プロトコルに従い制御情報を交換しながら、経路設定を行い、少なくとも管理端末A1と他の任意の端末との間の経路の確立を行う。

これらの処理での無線信号の送信は、加入処理部A'11から通知される制御信号を送信する場合を除き、スロット情報記憶部A'14に記憶されるタイムスロット情報に基づいたタイミングで行われる。ただし、後述する接続状態判断部A'12によりタイムスロット情報に無効フラグが付加されている場合は、タイムスロット情報を持たない場合と同様に、スロット要求信号以外の信号の送信は行わない。

加入処理部A'11では、ネットワークへの加入処理を行い、スロット情報記憶部A'14に割り当てられたスロット情報を記憶させる。加入処理部A'11は、スロット情報記憶部A'14にスロット割り当て情報が記憶されていないとき、無線通信部A'10から受信したビーコンが通知されると、そのビーコンに含まれる管理端末の識別子をもとに、管理端末に対し、スロット要求信号を送信する。このスロット要求信号は、本実施形態ではランダムに選択したタイムスロットで送信するものとする。

その後、管理端末から送信されたスロット割り当て信号を、無線通信部A'10を通じて受信した際に、スロット割り当て信号に含まれるタイムスロットの番号をスロット情報記憶部A'14にタイムスロット情報として保存する。

スロット情報記憶部A'14にタイムスロット情報が記憶されており、後述する接続状態判断部A'12により無効フラグが付加されている場合には、後述する継続利用判断部A'13により、継続利用不可が通知された場合のみ、ネットワークへの加入処理を行う。すなわち、スロット情報記憶部A'14にタイムスロット情報が記憶されており、無効フラグが付加されている状態でビーコンを受信すると、継続利用判断部A'13が継続利用可能かを判断する。この判断の結果、継続利用不可が加入処理部A'11に通知された場合に、加入処理部A'11はネットワークへの加入処理を行う。

この場合も、前述の方法と同様に管理端末にスロット要求信号を送信し、管理端末から受信したスロット割り当て信号に含まれるタイムスロットの番号を情報記憶部にタイムスロット情報として保存する。なおその際、スロット情報記憶部A'14に記憶されている、無効フラグが付加されている割り当てタイムスロット情報は削除する。

スロット情報記憶部A'14に割り当てタイムスロットが記憶されており、後述する接続状態判断部A'12により無効フラグが付加されていない場合には、ネットワークへの加入処理は行わない。

接続状態判断部A'12は、自端末がネットワーク中に存在しているか（管理端末と通信可能であるか）を判断する。具体的には、予めタイムアウト時間を定め、最後に無線通信部A'10でビーコンを受信してからの経過時間が上記タイムアウト時間を超えた場合に、自端末がネットワークに存在していないと判断する。その場合には接続状態判断部A'12は、スロット情報記憶部A'14に含まれる割り当てタイムスロット情報に無効フラグを付加するとともに、その時刻をネットワーク離脱時刻として、記録する。ただし、既にタイムスロット情報に無効フラグが付加されている場合には、接続状態判断部A'12は何も処理を行わない。

本実施形態では、時刻をもとに自端末が離脱してからスロット割り当てが上書きされたかを判断するものとしているため、接続状態判断部A'12ではネットワーク離脱時刻を記録するものとしている。しかし、これは管理端末A1のスロット変更情報通知部A13が生成するビーコンに含まれる情報に合わせて、異なる値を記録することもできる。例えば、前述したように管理端末A1のスロット管理部A11においてスロット上書きタイミング情報として、時刻ではなくシーケンス番号やランダムに発生させた系列の情報をスロット変更情報記憶部A15に保存してもよい。その場合は、その情報をもとにスロット変更情報通知部A13がビーコンを生成するので、接続状態判断部A'12は最後に受信したビーコンに含まれるスロット上書きタイミング情報を時刻の代わりに保存する。

継続利用判断部A'13では、自端末がネットワーク中に存在しておらずかつビーコンを受信したときに、過去に使用していたタイムスロットを継続して利用するかを判断する。言い換えると、継続利用判断部A'13では、自端末が管理端末と通信可能でなくかつビーコンを受信したときに、過去に使用していたタイムスロットを継続して利用するかを判断する。継続利用可能な場合には、スロット情報記憶部A'14の無効フラグを削除する。継続利用不可である場合には、加入処理部A'11に継続利用不可を通知する。

継続利用判断部A'13の詳細を述べる。継続利用判断部A'13は、スロット情報記憶部A'14の割り当てスロット情報に無効フラグが付加されている状態で無線通信部A'10からビーコンの受信が通知されたときのみ、処理を行う。このとき、受信したビーコンに含まれるスロット上書きタイミング情報とスロット情報記憶部A'14に含まれるネットワーク離脱時刻とを比較し、スロット上書きタイミング情報のほうが古い場合には、継続利用可能と判断する。スロット上書きタイミング情報のほうが新しい場合には、継続利用不可と判断する。継続利用可能と判断された場合には、スロット情報記憶部A'14に含まれる割り当てスロット情報に付加された無効フラグとネットワーク離脱時刻を削除する。継続利用不可と判断した場合には、加入処理部A'11に継続利用不可を通知する。

なお、本実施形態では、継続利用可能かどうかをスロット上書きタイミング情報とネットワーク離脱時刻の単純な比較により実現するが、これは別の方法でもよい。例えば、ネットワーク離脱時刻に予め決められた時間を加算してスロット上書きタイミング情報と比較してもよい。

また、スロット上書きタイミング情報として、シーケンス番号やランダムに発生させた系列を用いる場合は、次のようにする。すなわち、接続状態判断部A'12がスロット情報記憶部A'14に保存したスロット上書きタイミング情報と受信したビーコンのスロット上書きタイミング情報を比較することで、継続利用可能かどうかを判断する。

この場合、スロット情報記憶部A'14に保存されている情報とビーコンのスロット上書きタイミング情報が異なる場合に、継続利用不可能であると判断できる。またシーケンス番号をスロット上書きタイミング情報として用いる場合には、大小比較によって継続利用可能かを判断してもよい。

このようにして、ネットワークから一旦離脱した端末が復帰する際に、ネットワーク中の端末が発するビーコンに含まれる情報をもとに、スロット割り当てが変更されていない場合に自端末が過去に使用していたスロットを継続利用する。これにより、制御信号を発生させず、スロット割り当てを再利用することができる。

［動作の説明］
次に図６、図７、図８、図９、図１０、図１１を参照して、第１の実施形態の動作を説明する。図３に示すようなネットワークが構成されており、各端末に既にタイムスロットが割り当てられている状態を初期状態とし、この状態から管理端末A1、一般端末A'1それぞれについて動作を説明する。

まず、管理端末A1の動作を説明する。管理端末A1は、ネットワークに加入しようとしている一般端末A'1に対しスロットを割り当てる処理、一般端末の離脱・復帰に合わせて、スロット割り当てを消去または再設定を行う処理、ビーコンを発信する処理を、行う。本実施形態では、これら３つの処理は相互に独立したタイミングで行われるものとする。

ネットワークに加入しようとしている一般端末A'1に対し、スロットを割り当てる処理の流れを図６に示す。この処理は、無線通信部A'10において信号を受信する処理（ステップS00）を契機に行われる。受信した信号がスロット要求信号の場合はスロット管理部A11において、スロット決定処理（ステップS01）が行われる。スロット決定処理（ステップS01）では、スロット要求信号送信元の端末に割り当てるスロットを決めてスロット割り当て情報D00を生成するとともに、このスロット割り当て情報D00をスロット割り当て記憶部A14に保存する。また、決定したスロットがスロット割り当て消去済み情報D11としてスロット変更情報記憶部A15に保存されている場合には、当該スロット割り当て消去済み情報D11を削除する。この削除とともに、スロット上書きタイミング情報D01を生成し、スロット変更情報記憶部A15に保存する。

その後、スロット割り当て信号送信処理（ステップS02）を行う。スロット割り当て信号送信処理（ステップS02）ではスロット割り当て情報D00をもとに、スロット割り当て信号を生成し、無線通信部A10を通じてスロット要求信号送信元の端末に送信する。

一般端末の離脱・復帰に合わせて、スロット割り当てを消去または再設定する処理の流れを図７に示す。本実施形態では、この処理は、予め決められた周期で行われるものとする。ただし処理を行うタイミングは、経路制御情報の受信を契機とするなどによって、決定してもよい。

この処理はまず、経路制御処理（ステップS10）と一般端末の離脱・復帰検知処理（ステップS11）が行われる。本実施形態ではこれらの処理は経路制御処理（ステップS10）、一般端末の離脱・復帰検知処理（ステップS11）の順で行うものとするが、これらの処理は独立したタイミングで行われてもよい。経路制御処理（ステップS10）は無線通信部A'10において、他の端末との間の経路を設定する処理である。この処理で作成した経路表D10を用いて、一般端末の離脱・復帰検知処理（ステップS11）が一般端末の離脱・復帰検知部A12で行われる。一般端末の離脱・復帰検知処理（ステップS11）では、経路表D10とスロット割り当て記憶部A14が保持するスロット割り当て情報D00、スロット変更情報記憶部A15が保持するスロット割り当て消去済み情報D11をもとに、一般端末の離脱および復帰を検知する。

一般端末の離脱が検知された場合には、スロット管理部A11において、スロット割り当て削除処理（ステップS12）が行われる。スロット割り当て削除処理（ステップS12）では、スロット割り当て記憶部A14のスロット割り当て情報D00の削除、スロット変更記憶部A15へのスロット割り当て消去済み情報D11の保存が行われる。このスロット割り当て情報D00の削除や、スロット割り当て消去済み情報D11の保存は、一般端末の離脱・復帰検知部A12から通知された端末の識別子をもとに、行われる。

一般端末の復帰が検知された場合には、スロット管理部A11において、スロット再割り当て処理（ステップS13）が行われる。スロット再割り当て処理（ステップS13）では、スロット変更情報記憶部A15に存在するスロット割り当て消去済み情報D11の削除や、スロット割り当て記憶部A14へのスロット割り当て情報D00の保存が行われる。このスロット割り当て消去済み情報D11の削除や、スロット割り当て情報D00の保存は、一般端末の離脱・復帰検知部A12から通知された端末の識別子をもとに、行われる。

ビーコンの発信処理の流れを図８に示す。本実施形態では、この処理は予め決められた周期で行われるものとする。ビーコンの発信処理はまずスロット変更情報通知部A13において、ビーコン生成処理（ステップS20）を行う。ビーコン生成処理（ステップS20）ではスロット上書きタイミング情報D01をもとに、ビーコンを生成する。その後、無線通信部A10によりビーコン送信処理（ステップS21）が行われ、ビーコンが実際に送信される。

次に、一般端末A'1の動作を説明する。一般端末の動作はネットワークに加入するための処理、ビーコンを転送する処理、接続状態を判断する処理がある。

ネットワークに加入するための処理の流れを図９に示す。この処理はまず、無線通信部A'10においてビーコンの受信処理（ステップS'00）を行う。ビーコンを受信しない限り、ネットワークに加入するための処理は行われない。また、ビーコンを受信後ネットワークにすでに加入済みの場合も、この処理は行われない。ネットワークに加入済みであることは、スロット情報記憶部A'14に無効フラグが付加されていないタイムスロット情報が存在することで、判断できる。

ネットワークに加入していない場合、以前ネットワークに加入していたかの判断が行われる。これはスロット情報記憶部A'14に無効フラグが付加されているタイムスロット情報が存在することで判断できる。以前ネットワークに加入していた場合には、継続利用判断部A'13においてスロットが継続利用可能かの判断処理（ステップS'04）が行われる。この判断処理は、接続状態判断部A'12が保存したネットワーク離脱時刻D'00と受信したビーコンに含まれるスロット上書きタイミング情報をもとに、行われる。

以前ネットワークに加入していない場合（スロット情報記憶部A'14にタイムスロット情報が存在しない場合）および継続利用可能でないと判断される場合には、加入処理部A'11においてスロット要求信号送信処理（ステップS'01）が行われる。この処理で、スロット要求信号が管理端末A1宛てに送信される。次に、スロット割り当て信号受信処理（ステップS'02）を行い、スロット割り当て信号の受信を待つ。スロット割り当て信号を受信すると、加入処理部A'11はスロット割り当て保存処理（ステップS'03）において、スロット情報記憶部にタイムスロット情報D'01を保存する。

また、継続利用可能かの判断処理（ステップS'04）で、継続利用可能であると判断される場合には、継続利用判断部A'13が割り当てスロット情報更新処理（ステップS'05）を行う。割り当てスロット情報更新処理（ステップS'05）で継続利用判断部A'13は、スロット情報記憶部A'14が保持するタイムスロット情報に付加されている無効フラグとネットワーク離脱時刻をそれぞれ削除する。

ビーコンを転送する処理の流れを図１０に示す。無線通信部A'10においてビーコンの受信処理（ステップS'10）を行った後、同じく無線通信部A'10においてビーコンの転送処理（ステップS'11）を行う。なお、ネットワーク中の全ての端末が管理端末とシングルホップで通信可能なネットワークを対象とする場合には、図１０に示すビーコンを転送する処理は不必要である。

接続状態を判断する処理の流れを図１１に示す。この処理は無線通信部A'10においてビーコン監視処理（ステップS'20）を行い、ビーコンを受信するかを監視する。ビーコンを受信した場合には、接続状態判断部A'12におけるタイムアウト計測用のタイマをリセットする処理であるタイマリセット処理（ステップS'21）を行う。ビーコンを予め決められた一定時間以上受信しない場合にはビーコンタイムアウトにより、接続状態判断部A'12において無効フラグ付加・時刻記録処理（ステップS'22）が行われる。この処理でスロット情報記憶部A'14に保存されているタイムスロット情報に無効フラグが付加されるとともに、ネットワーク離脱時刻D'00がスロット情報記憶部A'14に保存される。

また、一般端末はこれらの処理とは独立して、経路制御の処理を行う。これは無線通信部A'10において、管理端末の動作で説明した経路制御処理（ステップS10）と連携して管理端末上で任意の端末との間の経路表を作るための処理である。

［効果の説明］
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態のように、管理端末A1が、スロットが最後に上書きされた時刻を含むビーコンを発信することで、一時的にネットワークを離脱していた一般端末A'1が、自端末が過去に使用していたスロットを継続して利用可能かを判断することができる。そのため、スロット要求信号を送信せずとも、以前使用していたスロットを再度使用してネットワークに再加入することができる。また、管理端末A1は一般端末A'1がネットワークに復帰したことを、経路制御情報を活用して調べることができるため、追加で制御信号を発生させることなく、一般端末A'1の復帰に合わせて、管理端末上のスロット割り当て情報を更新できる。このようにして、本実施形態によれば、一時的に離脱していた端末がネットワークに復帰する際の、制御信号を削減する効果が得られる。

また、本実施形態では、一時的に離脱していた端末がネットワークに復帰する際、管理端末へのスロット要求信号の送信やスロット割り当て信号の受信を待つ処理を行うことなく、過去に自端末が割り当てられていたタイムスロットを用いて通信することができる。すなわち、一時的に離脱していた端末がネットワークに復帰する際に、タイムスロットを管理する管理端末へスロット要求信号を送信することが不要になり、またタイムスロットを管理する管理端末からのスロット割り当て信号の受信を待つことが不要になる。

そのため、本実施形態によれば、一時的に離脱していた端末がネットワークに復帰する際に短時間で通信を開始できるようになる。図２に示されるようなマルチホップ環境において複数の端末が一時的に離脱するケースにおいても、管理端末に近い端末（例えば図２中の端末E）がスロットを継続利用可能であれば、即座に通信可能となる。これにより、その端末が発信するビーコンを受信した管理端末から遠い端末（例えば図２中の端末F、D）が再加入処理を開始する時間も短くなる。その結果、離脱した複数の端末が再度通信可能となるまでの時間が、短くなる。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態による無線通信システムについて、説明する。第１の実施形態では、スロットを継続利用するかの判断を、任意のタイムスロット割り当てが上書きされたタイミングの情報に基づいて、行った。それに対し第２の実施形態では、タイムスロット割り当てが上書きされたタイミングの情報だけでなく、どのタイムスロット割り当てが上書きされたかの情報基づいて、スロットを継続利用するかの判断を行うことを特徴とする。なお、第２の実施形態の多くの部分が第１の実施形態と同様の動作をするため、第１の実施形態から変更となる部分のみ説明する。

［構成の説明］
第２の実施形態も第１の実施形態と同じく図３に示される、複数の無線端末A1、A'1が互いに時分割で通信するようなネットワークN1を対象とする。また、初期状態も第１の実施形態と同じであり、各端末に既にタイムスロットが割り当てられている状態である。

第２の実施形態における管理端末A1の構成は、第１の実施形態と同じく図４に示される。このなかで第２の実施形態では、スロット管理部A11、スロット変更情報通知部A13、スロット変更情報記憶部A15の処理のみ、第１の実施形態と比べて動作が異なる。各部における第１の実施形態と異なる部分を説明する。

スロット管理部A11の第１の実施形態と異なる部分は、タイムスロット割り当てが上書きされる際に、スロット変更情報記憶部A15に保存する情報にどのタイムスロットが上書きされたかの情報を追加で保存する点である。

スロット管理部A11は第１の実施形態と同じく、無線通信部A10からスロット要求信号を受信したとき、スロット要求信号送信元の端末に割り当てるタイムスロットを決定する。さらにスロット管理部A11は、決定したタイムスロットをスロット割り当て信号により通知するとともに、スロット割り当て記憶部A14に保存する。

その後、スロット変更情報記憶部A15が保持するスロット割り当て消去済み情報を参照する。この参照の結果、スロット割り当て消去済み情報に選択したタイムスロットが含まれる場合、スロット管理部は当該スロット割り当て消去済み情報を削除し、スロット上書きタイミング情報を保存する。さらに、第２の実施形態ではスロット上書きタイミング情報に加え、削除されたスロット割り当て消去済み情報に基づいて生成される、どのスロットが上書きされたかを表す情報（スロット上書き位置情報）を保存するものとする。また、このとき、スロット上書きタイミング情報とスロット上書き位置情報とを組みにして保存するものとする。

本実施形態では、スロット上書き位置情報として、削除されたスロット割り当て消去済み情報のタイムスロットの番号を保存するものとする。ただし、これは削除されたスロット割り当て消去済み情報のタイムスロットの番号に基づいていれば、他の形式の情報でもよい。例えば、互いに重複しないタイムスロットの集合を定め、その集合の識別子を保存してもよい。タイムスロットの集合の定め方を図１２に示す。この例ではフレームを０〜７番までの８つのタイムスロットに分割し、８つのタイムスロットから、２つのタイムスロット集合T1、T2を定めている。このタイムスロット集合T1、T2が、前述したタイムスロット集合の識別子に当たる。なお、この例ではタイムスロットを８個としているが、タイムスロットの個数に制限はない。また、タイムスロット集合も個数に制限はなく、集合の定め方にも制限はない。

詳しくは第２の実施形態におけるスロット変更情報通知部A13で述べるが、本実施形態においては異なるスロット上書き位置情報の数に比例した量の情報をビーコンに含ませて送信することになる。そのため、タイムスロットの集合を定め、その識別子をスロット上書き位置情報としたとき、スロット上書き位置情報のバリエーションが減少するため、スロット上書き位置情報が増えたときにビーコンに含ませなければならない情報の量が少なくてすむ。ただし、スロット上書き位置情報をタイムスロット集合の識別子とした場合には、どのタイムスロットが上書きされたかの情報の粒度が粗くなる。

スロット変更情報通知部A13は、スロット変更情報記憶部A15に保存されているスロット上書きタイミング情報とスロット上書き位置情報とをもとにビーコンを生成し、無線通信部A10を介して送信する。

第２の実施形態では、まず、スロット変更情報記憶部A15に保存されているスロット上書き位置情報を抽出する。その後、抽出されたスロット上書き位置情報ごとに最も新しいスロット上書きタイミング情報を抽出し、対応するスロット上書き位置情報とスロット上書きタイミング情報の組を生成する。生成したスロット上書き位置情報とスロット上書きタイミング情報の組の集合をビーコンに含ませて、無線通信部A10を介して送信する。なお、この処理は第１の実施形態と同じく予め決められた周期で行われるものとする。

本実施形態では、生成したスロット上書き位置情報とスロット上書きタイミング情報の組の集合を全て単一のビーコンに含ませるものとするが、これに限られない。生成したスロット上書き位置情報とスロット上書きタイミング情報の組の集合を、複数のビーコンに分割してもよい。その場合、一般端末A'1の継続利用判断部A'13での処理は単一のビーコンを受信した場合ではなく、複数のビーコンを受信し、全てのスロット上書き位置情報とスロット上書きタイミング情報の組を受信し終えたときに行うことになる。この第２の実施形態における、一般端末A'1の継続利用判断部A'13での処理は、後述する。

スロット変更情報記憶部A15は、スロット管理部A11から通知されるスロット割り当て消去済み情報と、スロット上書きタイミング情報とに加え、第２の実施形態では、スロット上書き位置情報を保存する。これら情報はスロット管理部A11および一般端末の離脱・復帰検知部A12、スロット変更情報通知部A13において参照される。

第２の実施形態における一般端末A'1の構成は、第１の実施形態と同じく図５に示される。この中で、継続利用判断部A'13の処理が第１の実施形態と異なる。

継続利用判断部A'13は、自端末がネットワーク中に存在していない場合にビーコンを受信したときに、過去に使用していたタイムスロットを継続して利用するかを判断する。このとき第２の実施形態ではビーコンに含まれるスロット上書きタイミング情報だけでなく、スロット上書き位置情報にも基づいて継続して利用するかを判断する。

継続して利用するかを判断したのちの処理は、第１の実施形態と同じである。継続利用可能な場合には、スロット情報記憶部A'14の無効フラグを削除する。継続利用不可である場合には加入処理部A'11に継続利用不可を通知する。

第２の実施形態の継続利用判断部A'13における、継続して利用するかの判断の詳細を述べる。継続利用判断部A'13は、第１の実施形態と同じく、スロット情報記憶部の割り当てスロット情報に無効フラグが付加されている状態で無線通信部A'10からビーコンの受信が通知されたときのみ、処理を行う。継続利用判断部A'13は、まず、スロット情報記憶部A'14受信したビーコンに含まれるスロット上書き位置情報を参照する。スロット上書き位置情報が、スロット情報記憶部A'14に無効フラグが付加された状態で保存されるタイムスロット情報と同じである場合に、スロット上書きタイミング情報とスロット情報記憶部A'14に含まれるネットワーク離脱時刻の比較を行う。スロット上書きタイミング情報のほうが古い場合には、継続利用可能と判断する。そうでない場合は、継続利用不可と判断する。

なお、前述したとおり、スロット上書き位置情報はタイムスロット番号ではなく、タイムスロット集合の識別子であってもよい。その場合は、スロット上書き位置情報が示すタイムスロット集合が、スロット情報記憶部A'14に無効フラグが付加された状態で保存されるタイムスロット情報のタイムスロット番号を含む場合に、スロット上書きタイミング情報とネットワーク離脱時刻の比較を行う。

また、前述したとおりスロット上書き位置情報とスロット上書きタイミング情報の組の集合が複数のビーコンに分割してもよく、その場合は、分割された全ての情報を取得するまでビーコンの受信を続けるようにしてもよい。

［動作の説明］
次に図１３、図１４、図１５を参照して、第２の実施形態の動作を説明する。なお、構成の説明と同様に、第１の実施形態と同じ動作を行う処理に関しては、説明を省略する。

本実施形態では管理端末A1が第１の実施形態に対し、ネットワークに加入しようとしている一般端末A'1に対しスロットを割り当てる処理と、ビーコンを発信する処理の点で、異なる。

ネットワークに加入しようとしている一般端末A'1に対しスロットを割り当てる処理の動作を、説明する。この動作は、スロット決定処理（ステップS201）のみ、第１の実施形態と異なる。

ネットワークに加入しようとしている一般端末A'1に対し、スロットを割り当てる処理の流れを図１３に示す。スロット決定処理（ステップS201）は、スロット管理部A11において行われる。スロット要求信号送信元の端末に割り当てるスロットを決めスロット割り当て情報D00を生成するとともに、このスロット割り当て情報D00をスロット割り当て記憶部A14に保存する。また、決定したスロットがスロット割り当て消去済み情報D11としてスロット変更情報記憶部A15に保存されている場合には、スロット上書きタイミング情報D01を生成し、スロット変更情報記憶部A15に保存する。このとき、第２の実施形態ではスロット上書きタイミング情報D01に加えスロット上書き位置情報D02を生成し、スロット変更情報記憶部A15に保存する。

ビーコンの発信処理の流れを図１４に示す。ビーコンを発信する処理は、ビーコン生成処理（ステップS220）が第１の実施形態と異なる処理である。ビーコン生成処理（ステップS220）は、スロット変更情報通知部A13において行われる。ビーコン生成処理（ステップS220）では、スロット上書きタイミング情報D01とスロット上書き位置情報D02をもとに、ビーコンを生成する。

本実施形態では一般端末A'1が第１の実施形態に対し、一般端末がネットワークに加入するための処理の点で、異なる。ネットワークに加入するための処理の流れを図１５に示す。特にネットワークに加入するための処理の中でも継続利用判断処理（ステップS'204）が異なる。

本実施形態における継続利用判断処理（ステップS'204）も第１の実施形態と同じく、継続利用判断部A'13が行う。タイムスロット情報D'01が受信したビーコンに含まれる上書きスロット位置情報に含まれる場合に、ネットワーク離脱時刻D'00と受信したビーコンに含まれるスロット上書きタイミング情報をもとに、スロットが継続利用可能かの判断を行う。

［効果の説明］
次に、本実施形態の効果について説明する。本実施形態では第１の実施形態と同様に、管理端末A1が、スロットが最後に上書きされた時刻を含むビーコンを発信する。これにより、一時的にネットワークを離脱していた一般端末A'1が、自端末が過去に使用していたスロットを継続して利用可能かを判断することができる。そのため、スロット要求信号を送信せずとも、以前使用していたスロットを再度使用してネットワークに再加入することができる。また、管理端末A1は一般端末A'1がネットワークに復帰したことを、経路制御情報を活用して調べることができるため、追加で制御信号を発生させることなく、一般端末A'1の復帰に合わせて、管理端末上のスロット割り当て情報を更新できる。このようにして、本実施形態によれば、一時的に離脱していた端末がネットワークに復帰する際の、制御信号を削減する効果が得られる。

また第１の実施形態と同様に、一時的に離脱していた端末が復帰する際、管理端末へのスロット要求信号の送信やスロット割り当て信号の受信を待つ処理を行うことなく、過去に自端末が割り当てられていたタイムスロットを用いて通信することができる。すなわち、一時的に離脱していた端末がネットワークに復帰する際に、タイムスロットを管理する管理端末へスロット要求信号を送信することが不要になり、またタイムスロットを管理する管理端末からのスロット割り当て信号の受信を待つことが不要になる。そのため、本実施形態によれば、一時的に離脱していた端末がネットワークに復帰する際に短時間で通信を開始できるようになる。

さらに第２の実施形態では、ネットワークに復帰する端末が、より管理端末A1が管理するスロット割り当て状況に即して、過去のタイムスロットを継続利用するかの判断を行うことができる。そのため、ネットワークに復帰する際の制御信号削減や通信可能となるまでの時間短縮の効果が得られるケースが増える。

第１の実施形態では、単一のスロット上書きタイミングがビーコンに含まれており、タイムスロット集合のうち任意の一つが上書きされると、ビーコンに含まれるスロット上書きタイミング情報が変更されることになっていた。そのため、ある端末がネットワークに復帰する際に、実際にはその端末が過去に使用していたスロットが依然として使用可能であったとしても、他のスロットが上書きされていた場合には継続利用不可と判断していた。

第２の実施形態では、上書きされたタイムスロットの番号と上書きされたタイミングの情報がビーコンに含まれる。そのため、他の端末が過去に使用していたスロットが上書きされたケースであっても自端末が過去に使用していたスロットが上書きされていなければ、タイムスロットを継続利用可能と判断することが可能となる。以上により、本実施形態ではネットワークに復帰する際の制御信号削減や通信可能となるまでの時間短縮の効果が得られるケースを、第１の実施形態と比較して増やすことができる。

〔その他の実施形態〕
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１の実施形態および第２の実施形態の管理端末A1は、図１６に示すように、無線通信部A10と、ＣＰＵ(Central Processing Unit)A20とを含んで、構成することもできる。図４の管理端末A1のスロット管理部A11、一般端末の離脱・復帰検知部A12、スロット変更情報通知部A13、スロット割り当て記憶部A14、またはスロット変更情報記憶部A15の機能は、ソフトウェアによっても実現され得る。すなわち、コンピュータの一例としてのＣＰＵA20に、スロット管理部A11のスロット管理処理、または一般端末の離脱・復帰検知部A12の一般端末の離脱・復帰検知処理を、実行させるプログラムによっても、実現され得る。また、コンピュータの一例としてのＣＰＵA20に、スロット変更情報通知部A13のスロット変更情報通知処理を、実行させるプログラムによっても、実現され得る。また、コンピュータの一例としてのＣＰＵA20に、スロット割り当て記憶部A14のスロット割り当て記憶処理、またはスロット変更情報記憶部A15のスロット変更情報記憶処理を、実行させるプログラムによっても、実現され得る。

また、第１の実施形態および第２の実施形態の一般端末A'1は、図１７に示すように、無線通信部A'10と、ＣＰＵA'20とを含んで、構成することもできる。図５の一般端末A'1の加入処理部A'11、接続状態判断部A'12、継続利用判断部A'13、またはスロット情報記憶部A'14の機能は、ソフトウェアによっても実現され得る。すなわち、コンピュータの一例としてのＣＰＵA'20に、加入処理部A'11の加入処理、または接続状態判断部A'12の接続状態判断処理を、実行させるプログラムによっても、実現され得る。また、コンピュータの一例としてのＣＰＵA'20に、スロット情報記憶部A'14のスロット情報記憶処理、または継続利用判断部A'13の継続利用判断処理を、実行させるプログラムによっても、実現され得る。特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲に含まれることはいうまでもない。

上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）無線通信システムであって、無線通信システムを構成する各端末に通信資源を割り当てる機能を有する管理端末と前記通信資源が割り当てられるその他の端末を有し、
前記管理端末は、
通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子を含む信号を発信する手段と、
過去に自端末が通信資源を割り当てた端末が、自端末と通信可能であるかを判断する手段と、
通信不可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられていないものとみなす手段と、
通信可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられているものとみなす手段
とを有する、無線通信システム。
（付記２）前記通信資源が割り当てられるその他の端末は、
自端末が管理端末と通信可能であるかを判断する手段と、
自端末が過去に割り当てられた通信資源の情報と、自端末が管理端末と通信可能でなくなったタイミングに基づく情報とを記録する手段と、
管理端末によって発信される通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子を含む信号に基づき、自端末が使用する通信資源の割り当てを管理端末に要求するかを判断する手段
とを有する、付記１に記載の無線通信システム。
（付記３）無線通信システムであって、無線通信システムを構成する各端末に通信資源を割り当てる機能を有する管理端末と通信資源が割り当てられるその他の端末を有し、
前記管理端末は、
通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子および割り当てが変化した通信資源の識別子を含む信号を発信する手段と、
過去に自端末が通信資源を割り当てた端末が、自端末と通信可能であるかを判断する手段と、
通信不可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられていないものとみなす手段と、
通信可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられているものとみなす手段
とを有する、無線通信システム。
（付記４）前記通信資源が割り当てられるその他の端末は、
自端末が管理端末と通信可能であるかを判断する手段と、
自端末が過去に割り当てられた通信資源の情報と、自端末が管理端末と通信可能でなくなったタイミングに基づく情報とを記録する手段と、
管理端末によって発信される、通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子および割り当てが変化した通信資源の識別子を含む信号に基づき、自端末が使用する通信資源の割り当てを管理端末に要求するかを判断する手段
とを有する、付記３に記載の無線通信システム。
（付記５）前記割り当てが変化した通信資源の識別子は、通信資源をグループ化した各グループの識別子である、付記３または４に記載の無線通信システム。
（付記６）前記通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子は、順序関係を定義できる情報である、付記１〜５のいずれか一つに記載の無線通信システム。
（付記７）前記通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子は、最後に通信資源の割り当てが変化したタイミングからの経過時間を表す情報である、付記１〜６のいずれか一つに記載の無線通信システム。
（付記８）前記通信資源の割り当てが変化したことは、管理端末が過去に任意の端末に割り当てていた通信資源を、他の端末に割り当てることである、付記１〜７のいずれか一つに記載の無線通信システム。
（付記９）前記通信資源は、端末が信号を送信するタイミングである、付記１〜８のいずれか一つに記載の無線通信システム。
（付記１０）前記過去に自端末が通信資源を割り当てた端末は、自端末と通信可能であるかを判断する手段が、通信資源の要求以外の手段である、付記１〜９のいずれか一つに記載の無線通信システム。
（付記１１）前記通信資源の要求以外の手段は、経路制御情報に基づき、経路が存在するのであれば当該端末と通信可能であると判断する手段である、付記１０に記載の無線通信システム。
（付記１２）無線通信システムを構成する各端末に通信資源を割り当てる機能を有し、
通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子を含む信号を発信する手段と、
過去に通信資源を割り当てたことがある、前記無線通信システムを構成する端末と通信可能であるかを判断する手段と、
通信不可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられていないものとみなす手段と、
通信可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられているものとみなす手段
とを有する、無線通信装置。
（付記１３）無線通信システムを構成する各端末に通信資源を割り当てる機能を有し、
通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子および割り当てが変化した通信資源の識別子を含む信号を発信する手段と、
過去に通信資源を割り当てたことがある、前記無線通信システムを構成する端末と通信可能であるかを判断する手段と、
通信不可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられていないものとみなす手段と、
通信可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられているものとみなす手段
とを有する、無線通信装置。
（付記１４）前記割り当てが変化した通信資源の識別子は、通信資源をグループ化した各グループの識別子である、付記１３に記載の無線通信装置。
（付記１５）前記通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子は、順序関係を定義できる情報である、付記１２〜１４のいずれか一つに記載の無線通信装置。
（付記１６）前記通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子は、最後に通信資源の割り当てが変化したタイミングからの経過時間を表す情報である、付記１２〜１５のいずれか一つに記載の無線通信装置。
（付記１７）前記通信資源の割り当てが変化したことは、過去に任意の端末に割り当てていた通信資源を、他の端末に割り当てることである、付記１２〜１６のいずれか一つに記載の無線通信装置。
（付記１８）前記通信資源は、端末が信号を送信するタイミングである、付記１２〜１７のいずれか一つに記載の無線通信装置。
（付記１９）前記過去に通信資源を割り当てた端末と通信可能であるかを判断する手段が、通信資源の要求以外の手段である、付記１２〜１８のいずれか一つに記載の無線通信装置。
（付記２０）前記通信資源の要求以外の手段は、経路制御情報に基づき、経路が存在するのであれば当該端末と通信可能であると判断する手段である、付記１９に記載の無線通信装置。
（付記２１）無線通信システムを構成する各端末に、通信資源を割り当てる無線通信装置の制御方法であって、
前記通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子を含む信号を発信し、
過去に通信資源を割り当てたことがある、前記無線通信システムを構成する端末を相手先として通信可能かどうか判断し、
上記判断の結果、通信可能である場合には前記端末には通信資源が割り当てられていないものとみなし、通信不可能である場合には前記端末には通信資源が割り当てられていないものとみなす、無線通信装置の制御方法。
（付記２２）無線通信システムを構成する各端末に、通信資源を割り当てる無線通信装置の制御プログラムであって、コンピュータに、
前記通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子を含む信号を発信する処理、
過去に通信資源を割り当てたことがある、前記無線通信システムを構成する端末を相手先として通信可能かどうか判断する処理、および
上記判断の結果、通信可能である場合には前記端末には通信資源が割り当てられていないものとみなし、通信不可能である場合には前記端末には通信資源が割り当てられていないものとみなす処理を行わせる、無線通信装置の制御プログラム。

N1 ネットワーク
A1 管理端末
A10 無線通信部
A11 スロット管理部
A12 一般端末の離脱・復帰検知部
A13 スロット変更情報通知部
A14 スロット割り当て記憶部
A15 スロット変更情報記憶部
A20 ＣＰＵ
A'1 一般端末
A'10 無線通信部
A'11 加入処理部
A'12 接続状態判断部
A'13 継続利用判断部
A'14 スロット情報記憶部
A'20 ＣＰＵ

Claims (9)

1. 無線通信システムであって、無線通信システムを構成する各端末に通信資源を割り当てる機能を有する管理端末と前記通信資源が割り当てられるその他の端末を有し、
   前記管理端末は、
   通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子を含む信号を発信する手段と、
   過去に自端末が通信資源を割り当てた端末が、自端末と通信可能であるかを判断する手段と、
   通信不可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられていないものとみなす手段と、
   通信可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられているものとみなす手段とを有し、
   前記管理端末の前記自端末と通信可能であるかを判断する手段は、経路制御情報に基づき、経路が存在するのであれば前記過去に自端末が通信資源を割り当てた端末と通信可能であると判断する、無線通信システム。
2. 前記通信資源が割り当てられるその他の端末は、
   自端末が管理端末と通信可能であるかを判断する手段と、
   自端末が過去に割り当てられた通信資源の情報と、自端末が管理端末と通信可能でなくなったタイミングに基づく情報とを記録する手段と、
   管理端末によって発信される通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子を含む信号に基づき、自端末が使用する通信資源の割り当てを管理端末に要求するかを判断する手段
   とを有する、請求項１に記載の無線通信システム。
3. 無線通信システムであって、無線通信システムを構成する各端末に通信資源を割り当てる機能を有する管理端末と通信資源が割り当てられるその他の端末を有し、
   前記管理端末は、
   通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子および割り当てが変化した通信資源の識別子を含む信号を発信する手段と、
   過去に自端末が通信資源を割り当てた端末が、自端末と通信可能であるかを判断する手段と、
   通信不可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられていないものとみなす手段と、
   通信可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられているものとみなす手段とを有し、
   前記通信資源が割り当てられるその他の端末は、
   自端末が管理端末と通信可能であるかを判断する手段と、
   自端末が過去に割り当てられた通信資源の情報と、自端末が管理端末と通信可能でなくなったタイミングに基づく情報とを記録する手段と、
   管理端末によって発信される、通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子および割り当てが変化した通信資源の識別子を含む信号に基づき、自端末が使用する通信資源の割り当てを管理端末に要求するかを判断する手段
   とを有する、無線通信システム。
4. 前記割り当てが変化した通信資源の識別子は、通信資源をグループ化した各グループの識別子である、請求項３に記載の無線通信システム。
5. 前記通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子は、順序関係を定義できる情報である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の無線通信システム。
6. 前記通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子は、最後に通信資源の割り当てが変化したタイミングからの経過時間を表す情報である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の無線通信システム。
7. 無線通信システムを構成する各端末に通信資源を割り当てる機能を有し、
   通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子を含む信号を発信する手段と、
   過去に通信資源を割り当てたことがある、前記無線通信システムを構成する端末と通信可能であるかを判断する手段と、
   通信不可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられていないものとみなす手段と、
   通信可能である場合に当該端末に通信資源が割り当てられているものとみなす手段
   とを有し、
   前記過去に通信資源を割り当てたことがある、前記無線通信システムを構成する端末と通信可能であるかを判断する手段は、経路制御情報に基づき、経路が存在するのであれば前記過去に通信資源を割り当てたことがある、前記無線通信システムを構成する端末と通信可能であると判断する、無線通信装置。
8. 無線通信システムを構成する各端末に、通信資源を割り当てる無線通信装置の制御方法であって、
   前記通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子を含む信号を発信し、
   過去に通信資源を割り当てたことがある、前記無線通信システムを構成する端末を相手先として通信可能かどうか判断し、
   上記判断の結果、通信可能である場合には前記端末には通信資源が割り当てられているものとみなし、通信不可能である場合には前記端末には通信資源が割り当てられていないものとみなし、
   前記過去に通信資源を割り当てたことがある、前記無線通信システムを構成する端末を相手先として通信可能かどうかの判断は、経路制御情報に基づき、経路が存在するのであれば前記過去に通信資源を割り当てたことがある、前記無線通信システムを構成する端末と通信可能であると判断する、無線通信装置の制御方法。
9. 無線通信システムを構成する各端末に、通信資源を割り当てる無線通信装置の制御プログラムであって、
   コンピュータに、
   前記通信資源の割り当てが変化したことを示す識別子を含む信号を発信する処理、
   過去に通信資源を割り当てたことがある、前記無線通信システムを構成する端末を相手先として通信可能かどうか判断する処理、および
   上記判断の結果、通信可能である場合には前記端末には通信資源が割り当てられているものとみなし、通信不可能である場合には前記端末には通信資源が割り当てられていないものとみなす処理を行わせるものであり、
   前記過去に通信資源を割り当てたことがある、前記無線通信システムを構成する端末を相手先として通信可能かどうか判断する処理は、経路制御情報に基づき、経路が存在するのであれば前記過去に通信資源を割り当てたことがある、前記無線通信システムを構成する端末と通信可能であると判断するものである、無線通信装置の制御プログラム。

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